基于LaｂVＩEＷ的调制解调系统设计
工程设计报告
题目类型:小组题目
班级: ０21２12
姓名：李x（组长）、黄ＸX
学号：1１４9,11０0
联系方式：
西安电子科技大学
电子工程学院
一．摘要
虚拟技术的发展使电子技术实验的分析设计过程得以在计算机上轻松、准确、快捷地完成。这样，一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制,避免了损坏仪器等不利因素,另一方面使得实验不受时间及空间的限制,从而促进虚拟电子技术实验教学的现代化。本文介绍了基于ＬabVIEＷ的虚拟电子技术实验系统——虚拟调制解调器的设计与实现。此系统具有参数调节方便、易实现、可靠度高等优点。
在实现的过程中,我们小组首先对ＬabＶＩＥＷ这款软件的使用进行了深入的学习,掌握了这款软件的基本操作和图形编程的方法;其次对调制解调系统进行学习，了解现在流行的调制解调是如何实现的，然后在理论上设计出一套可以实现的调制解调系统;进而在LabＶIEW的开发环境下对设计的系统进行试验验证，经过调试和反复的完善,得到最终的调制解调系统。
二.绪论
(一)虚拟仪器的发展
虚拟仪器发展至今,大体可以分为四代:模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。
第一代---模拟仪器。这类仪器看起来在某些实验室仍然恩能够看到，是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器，如指针式万用表、指针式电压表、指针式电流表等。这类指针式仪器借助指针来显示最终结果。
第二代-－-分立元件式仪器。当2０世纪5０年代出现电子管,2０世纪60年代出现晶体管时,便产生了以电子管或晶体管电子电路为基础的第二代测试仪器--－分立元件式仪器。
第三代--－数字化仪器。２0世纪7０年代，随着集成电路的出现，诞生了以集成电路芯片为基础的第三代仪器这类仪器目前相当普及，如数字电压表,数字频率计等。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量,并以数字方式输出最终结果,适用于快速响应和较高准确度的测量。
第四代--－智能仪器。随着微电子技术的发展和微处理器的普及,以微处理器为核心的第四代仪器---智能仪器也迅速普及。这类仪器内置微处理器,既能进行自动测试，又具有一定的数据处理功能,可取代部分脑力劳动，习惯上称之智能仪器。其缺点是它的功能模块全部都以硬件的形式存在,无论对开发还是针对应用,都缺乏灵活性。
目前，微电子技术和计算机技术飞速发展,测试技术与计算机深层次的结合正引起测试仪器领域里的一场新革命，一种全新的仪器结构概念导致了新一代仪器---虚拟仪器的出现。它是现代计算机技术，通信技术和测量技术想结合的产物，是传统仪器观念的一次巨大变革,是仪器产业发展的一个重要方向。它的出现使得人类的测试技术进入一个新的发展纪元。
(二)虚拟仪器的特点
任何一台仪器，一般都由信号的采集、信号的分析处理、测试结果的输出三
大功能构成。在虚拟仪器系统中，强调“软件构成仪器”的概念,硬件仅仅是为了解决信号的输入输出,软件才是整个仪器的关键，用户可以根据自己需要定义仪器的功能,通过修改软件的方法，很方便地改变、增减仪器系统的功能与规模,并可方便地同外设、网络及其它应用连接。?虚拟仪器的硬件是计算机和为其配套的仪器硬件模块，通过计算机与为其配置的仪器硬件模块组成通用的测量平台。用户是通过图形控制界面以鼠标操作方式来调控虚拟仪器的性能，就像在操作自己定义、自己设计的一台电子仪器。测量信号时是借助测试软件的调控,经由测量硬件平台的采集,再经计算机的处理，得到最终的测试结果,并以数据、曲线、图形甚至是多维测试结果模型，显示在计算机的终端显示器上。当然，测试结果也可以直接记录保存或通过计算机网络传输。
（三)虚拟仪器的发展方向
随着计算机、通信、微电子技术的不断发展,以及网络时代的到来和信息化要求的不断提高，网络技术应用到虚拟仪器领域中是虚拟仪器发展的大趋势。在国内网络化虚拟仪器的概念目前还没有一个比较明确的提法,也没有一个被测量界广泛接受的定义。其一般特征是将虚拟仪器、外部设备、被测试点以及数据库等资源纳入网络,实现资源共享,共同完成测试任务。使用网络化虚拟仪器,可在任何地点、任何时刻获取到测量数据信息的愿望成为现实。网络化虚拟仪器也适合在异地或远程控制、数据采集、故障监测、报警等。
三.正文
(一)虚拟仪器及ＬabＶＩEW概述
所谓虚拟仪器,就是在以计算机为核心的的硬件平台上,其功能由用户设计和定义，具有虚拟面板，其测试功能由测试软件实现的一种计算机仪器系统。虚拟仪器的实质就是利用计算机显示器的显示功能来模拟传统仪器的控制面板,以多种形式表达输出检测结果；利用计算机强大的软件功能实现信号数据的运算、分析和处理；利用I/O接口设备完成信号的采集、测量与调理,从而完成各种测试功能的一种计算机仪器系统。使用者用鼠标或键盘操作虚拟面板,就如同使用一台专用测量仪器一样。因此，虚拟仪器的出现，使测量仪器与计算机的界限模糊了。
影响最大的虚拟仪器编程语言是美国NＩ公司的ＬabVIＥＷ和Labwｉndｏws/CVI．ＬabVIEW是目前国际上唯一的编译型图形化编程语言,使用"所见即所得"的可视化技术建立人机界面,使用图形表示功能模块,使用图标之间的连线表示各模块间的数据传递.同时,LａbＶIEW继承了高级编程语言的结构化和模块化编程的优点，支持模块化与层次化设计,这种结构的设计增强了程序的可读性。
(二）LabVIEＷ环境下虚拟仪器的设计方法
在LａｂVIEW平台下,一个ＶI由两部分组成:前面板和流程图。前面板的功能等效于传统测试仪器的前面板；流程图的功能等效于传统测试仪器与前面板想联系的硬件电路。仪器前面板的设计指在虚拟仪器开发平台上,利用各子模块
图标创建用户界面，即虚拟仪器前面板。仪器流程或算法设计是根据仪器功能要求，利用虚拟仪器开发平台所提供的子模板,确定程序的流程图,主要处理算法和所实现的技术方法。
(三)LａbVIEW编程
LabVIＥW编程主要包括前面板设计和构建框图程序。
前面板是程序设计与用户交流的窗口,一个良好的前面板可以给用户带来一种友好的感觉,甚至是一种美的享受.前面板主要由控件构成，控件又分为控制件和显示件。图形化的变成思想与用源代码的传统程序编程思想是一致的。为了完成对信号数据的采集,需要编写对Ｉ/O借口硬件设备的驱动程序。为了对采集的信号数据进行运算，分析处理，需要编写运算，分析处理程序等。使用LａｂＶIEW 开发平台编辑程序的特别之处就是将传统程序所需要的常量，数组，数据流控制命令等语句代码都用图标表示,不熟悉用源代码进行语言编程的工程师，科学家一样可以随心所欲地编制流程图程序。我们可以把用LabVIＥW图形编写的流程图程序理解为就是源代码编写的传统程序，他们的区别只是表达方式不同而已。
(四)虚拟调制解调系统的实现过程
1.调制解调器
调制解调器（即Mｏdem)，是计算机与电话线之间进行信号转换的装置，由调制器和解调器两部分组成,调制器是把计算机的数字信号(如文件等）调制成可在电话线上传输的声音信号的装置,在接收端,解调器再把声音信号转换成计算机能接收的数字信号。通过调制解调器和电话线就可以实现计算机之间的数据通信。
目前调制解调器主要有两种：内置式和外置式。
内置式调制解调器其实就是一块计算机的扩展卡,插入计算机内的一个扩展槽即可使用，它无需占用计算机的串行端口。它的连线相当简单,把电话线接头插入卡上的“Line”插口，卡上另一个接口“Phｏｎe”则与电话机相连，平时不用调制解调器时，电话机使用一点也不受影响。
外置式调制解调器则是一个放在计算机外部的盒式装置，它需占用电脑的一个串行端口,还需要连接单独的电源才能工作，外置式调制解调器面板上有几盏状态指示灯,可方便您监视Moｄeｍ的通讯状态,并且外置式调制解调器安装和拆卸容易,设置和维修也很方便，还便于携带。外置式调制解调器的连接也很方便,ｐhone和line的接法同内置式调制解调器。但是外置式调制解调器还得用一根串行电缆把计算机的一个串行口和调制解调器串行口连起来。
2.调制解调器工作原理
调制解调器由发送、接收、控制、接口、操纵面板及电源等部分组成。数据终端设备以二进制串行信号形式提供发送的数据,经接口转换为内部逻辑电平送
入发送部分，经调制电路调制成线路要求的信号向线路发送。接收部分接收来自线路的信号,经滤波、反调制、电平转换后还原成数字信号送入数字终端设备。
电话线可以使通信的双方在相距几千公里的地方相互通话,是由于在每隔一定距离都设有中继放大设备,保证话音清晰。在这些设备上若再配置Moｄeｍ，则能通电话的地方就可传输数据。一般电话线路的话音带宽在300～３400Hz 范围,用它传送数字信号,其信号频率也必须在该范围。常用的调制方法有三种:频移键控(FSK）、相移键控(PＳK) 、相位幅度调制(PAM）。
频移键控(FＳK）。用特殊的音频范围来区别发送数据和接收数据。如调频ＭｏdemBell－10３型发送和接收数据的二进制逻辑被指定的专用频率是：发送，信号逻辑0、频率１070Hz，信号逻辑1、频率1270Hz;接收,信号逻辑0、频率20 25Ｈｚ，信号逻辑1、频率2225Hz。
相移键控(ＰＳK），高速的Modem常用四相制,八相制，而四相制是用四个不同的相位表示00、01、10、1１四个二进制数，如调相ＭｏdｅmBell-212A型。该技术可以使３００ｂｐs的Mｏｄeｍ传送60０bpｓ的信息，因此在不提高线路调制速率仅提高信号传输速率时很有意义,但控制复杂,成本较高,八相制更复杂。
相位幅度调制（PAM）,为了尽量提高传输速率,不提高调制速率，采用相位调制和幅度调制结合的方法。它可用16个不同的相位和幅度电平，使12００b ｐs的Modｅm传送１9200bps的数据信号。该种Modｅm一般用于高速同步通信中。
３．虚拟调制解调器
（1）正弦波仿真信号发生器
功能描述:
该正弦波仿真信号发生器可产生正弦信号指标如下
频率范围 0．1Ｈz~～10ｋHｚ可选
初始相位 0~~180 可选
幅值 0.1V～~5.0Ｖ可选
生成波的总点数N=8~~512 可选
设计步骤
a.前面板设计
五个输入型数字控件供使用者键入生成正弦波的频率fｘ,初始相位,
幅值,总采样点数N和采样频率ｆs。
操作conｔrols>＞ｎumerｉｃ>>nuｍeric ｃontrｏl 五次，得到五
个输入型数字控件，分别标记为‘信号频率’‘采样频率’‘采样点数’
‘信号幅值’和‘初始相位’
输出显示型图形控件用来显示所产生的正弦波波形
执行contrｏｌs>>ｇｒaｐｈ>>ｗavｅ gｒapｈ操作，调入图形控
件graph。其横轴为时间轴。应考虑到生成的信号频率跨度大,在０.1
Ｈz~～10ｋＨz范围内,其周期跨度也大,在1０s~~0.1mｓ范围内，纵
轴为电压轴,生成信号幅值的范围应充满整个显示画面，故选用‘ｇr
ａpｈ’显示器。
注意，控件参数设置应考虑到采样频率fｓ,数字频率f,一个周期采样
点数ｎ与总点数Ｎ＝ｓamples的关系:fs=nfx,故fs的最大值应是被
测信号频率fｘ最大值的n倍，且N>＝n
执行controls＞＞button＞>vertiｃａｌｓｗitｃh操作，调入开关
按钮控件,标记为‘复位相位’
执行coｎtrols>>button>＞teｘt buｔtｏn操作,调入开关按钮控件,
标记为‘OFＦ’
如上设计的前面板如图所示。
b.流程图设计
在流程图中执行fuｎctions>>ｓtruｃtuｒes>＞wｈile ｌooｐ操作,
调入ｗｈｉｌｅ循环结构
执行functions＞> nｕmeric四次,可以分别放置一个除法器，一个倒
数器，及两个常数
在流程图中执行fｕnctionｓ＞>aｎａｌyze＞>ｓignａl ｐrocess
ｉnｇ>>sｉｇｎaｌg enｅｒation>>siｎe ｗａｖe.vi操作,可调
入sine wａve．vi图标
在流程图中执行fｕncｔions>>ｃluster>>bundlｅ操作，调入ｂ
undle图标
在流程图中执行functionｓ>>time&ｄialog>>waiｔ操作，调入时钟图标
在流程图中执行ｆunｃtiｏｎｓ>>Boolｅaｎ>>nｏｔ操作，调入ｎot 图标
连线形成的虚拟正弦波发生器的流程图如图所示。
所需的数字频率由除法器的输出提供，该除法器完成信号频率与采样频率之比的运算,同时将采样频率取倒数转换为采样间隔，给出正弦波形的采样间隔，便于显示。
ｃ．运行检验
设置正弦信号ｆ=0．２Hz,初相位=０,幅值＝1．0Ｖ,采样频率=1０Hz 复位相位选为ＴRUE,采样点数为1０0,生成的正弦波如图所示
（2)虚拟调制解调器原理及算法
功能要求
用该调幅波解调器可观察调幅波,以及经过巴特沃斯滤波器后的解调信号波形。
a ．调幅波的数字表达式及其特性
0()()sin m u t E z t t ω=，式中,m E ——常量,0ω——高频载波角频率,()z t ——低频缓变信号,其上限角频率为Ω。上式就是调幅波的一般数字表达式,它反映了低频缓变信号()z t 对一高频振荡信号0sin t ω的控制。通常一般将控制高频信号的缓变信号称为调制信号,载送缓变信号的高频0ω振荡信号0sin t ω称为载波。利用信号()z t 来控制或改变高频振荡的幅值称为调制
过程，其原理框图如下:
b.调幅波的解调
调幅波()u t 的幅值反映调制信号数值的变化，在调制器之后加解调器,可将被测的调制信号()z t 与调幅波()u t 分离，并最后提取出来。解调器由乘法器和低通滤波器组成，其原理框图如图所示。
解
调器中的乘法器有两个输入信号,一个是待解调的调幅波0()()sin m u t E z t t ω=，式中,m E ——比例常数，乘法器的另一个输入信号称为参考信号，它应是与,载波频率0ω相同频率的高频信号,考虑到实际
情况中，载波信号0sin t ω会有一个相位差θ,则()u t 为: 0()*sin()r u t U t ωθ=+,于是，乘法器的输出()y t 为000()()*sin()()*sin *()*sin()z y t u t t E t t U t t ωθωωθ=+=+,令r A EU =,并根据三角函数关系，上式可写为0000()()sin *sin()0.5()[cos cos(2)]0.5()cos 0.5()cos(2)y t Az t t t Az t t Az t Az t t ωωθθωθθωθ=+=-+=-+，当乘法器后接的低通滤波器的截止频率远远小于频率02ω,并大于信号
()z t 的最高频率Ω时，上式中的频率分量0cos(2)t ωθ+项将被低通滤波器大大衰减，而只有差频信号项0.5()cos Az t θ输出,于是解调器的输出为
()f t 为：()0.5()cos ()f t Az t kz t θ==,中,0.5cos k A θ=为比例常量，
可由实际标定得到。
(3）虚拟调制解调器设计
ａ.前面板设计
在上例虚拟正弦信号发生器的基础上再增加一个正弦波发生器，为两个正弦波发生器一个做载波,一个做调制信号。前面板设计同上例。需添加参数输入型数字控件，用以设置低通滤波器的低截止频率。增加三个输出显示型控件,分别用以显示载波，调制波,解调波的波形.九个输入型数字控件供使用者键入采样频率、采样点数、高频信号频率、低频信号频率、高频信号幅值、低频信号幅值、高频信号初始相位、低频信号初始相位。
操作Ｃontrols>>Numeri ｃ＞>D ｉgital.连续九次，得到九个输入型控件。四个输出显示图形控件用来显示载波,调制信号,调制波和解调波形。执行Ｃｏntrols>＞G ｒa ｐｈ>>Ｗave ｆorm Graph 操作,调入图形控件Grap ｈ。其横轴为时间轴,在0.1Hz-4.０Hz 范围内,纵轴为电压轴,生成信号幅值的范围应充满整个显示画面。
一个开关控件执行C ｏn ｔr ｏls ＞>Ｂｏolea ｎ＞>La ｂｅle ｄ Ｒu ｏｎd Ｂutton 操作，调入开关按钮控件，标记为“ＯFF ”。
前面板设计如下:
b ．流程图设计
在设计举例虚拟正弦信号发生器的流程图基础上再增加一个正弦波发生器图标，另外执行func ｔio ｎs>>analyz ｅ>>signal p ｒo ｃｅss ｉn ｇ>>ｆilter ＞>butt ｅｒwoeth f ｉlter.v ｉ操作,调入巴特沃斯滤波器图标。
在流程图中执行Functi ｏns>>Ｓｔru ｃｔures ＞>W ｈile Loop 操作，调入Wh ｉｌe 循环结构。
执行Ｆuｎｃtｉons>>Numeriｃ5次,可以分别放置2个除法器，1个倒数器,2个乘法器。
执行Fｕncｔions>>Cluｓｔeｒ>>Buｎdle,调入Bｕndle图标。
执行Fuｎctiｏns>＞Tｉme￡Dialｏg＞>Ｗait操作,调入时钟图标。
执行Funcｔiｏns＞＞Bｏｏｌena>>Nｏt操作,调入Nｏt图标。
设计完毕的流程图如图所示。
对流程图进行系统自动整理如下图所示
c．运行检验
设置低频调制信号的频率为1Ｈz,幅值为1V,初始相位０,设置载波高频信号的频率为10Ｈｚ，幅值为1V,初始相位为０,设置巴特沃斯滤波器的低截止频率为２Hz,设置对调制和载波信号的采样频率均为50Ｈz，采样点数均为200点。运行结果如图所示。
四.心得与展望
至此就已经将虚拟调制解调系统设计完成了,该系统可以在前面板灵活的调整调制波，载波的频率，幅值等信息；该调制解调系统具备一定的滤波功能,在流程图界面可以设置不同的滤波器类型，如巴特沃斯滤波器,切比雪夫滤波器,椭圆滤波器，贝塞尔滤波器等等，而且可以对滤波器阶数，通带类型进行调整；另外前面板部分的图形显示部分，我们可以通过图标的横纵轴清楚地查看各种信号的频率幅值等信息。基本做到了人机界面又好,操作灵活的要求。
在设计的过程中，我们组员通过对ＬａbVIEW软件的学习和使用,感受到了这款软件的强大之处，虽然遇到了一些问题,但是经过互相的讨论最终还是成功的解决了问题,达到了预期的目标。通过这次工程设计,加深了我们对团队协作的理解，感受到团队的力量是1+1大于２的存在。
事实证明将虚拟仪器技术引入到教学实验中是行之有效的解决方案。应用虚拟仪器技术,使我们能够在计算机上按照自己的需求来设计实验与仪器，方便灵活而且开发周期短。它可以提高实验效率、降低实验成本、增强学生学习的积极性，取得较好的教学效果,其具有传统实验所无可比拟的优势。本文设计的调制解调器正是通过LａbVＩEW环境下的各种虚拟器件以及虚拟信号发生器的显示波形实现了模电实验的仿真。
另外，ＬabVIEＷ本身是一个功能完整的软件开发环境,由于其采用了基于流程图的图形化编程方式,不需要任何代码，是真正的工程师语言。基于LaｂVIEW 下的虚拟仪器设计将是未来虚拟仪器设计方法的主流。
五.参考文献
[1]路亚峰; 陈义军；虚拟仪器技术研究现状与展望
［2］王行娟；基于LaｂVIEW虚拟仪器实验教学系统的研究
［３] 张毅刚；虚拟仪器技术介绍
[4]潘莉; 郭东辉；纪安妮;刘瑞堂;数字调制解调技术及其应用的研究进
展
[5］梁芳; 杨光;基于LabVIＥW的虚拟数字调制解调系统设计
[6］何春鹏;基于LaｂVIEＷ的数据处理与仿真的研究
［7]王行娟；基于LabVIＥW虚拟仪器实验教学系统的研究
[8］赵建勋;陆曼如;邓军；《射频电路基础》
六.附件
七.组内评定
二○一二～二○一三学年第二学期 电子信息工程系 课程设计计划书 班级： 课程名称： 学时学分： 姓名： 学号： 指导教师： 二○一三年六月一日
一、课程设计目的： 通过课程设计，巩固已经学过的有关数字调制系统的知识，加深对知识的理解和应用，学会应用Matlab Simulink 或SystemView等工具对通信系统进行仿真。 二、课程设计时间安排： 课程设计时间为第一周。首先查找资料，掌握系统原理，熟悉仿真软件，然后编写程序或构建仿真结构模型，最后调试运行并分析仿真结果。 三、课程设计内容及要求： 1 设计任务与要求 1.1 设计要求 （1）学习使用计算机建立通信系统仿真模型的基本方法及基本技能，学会利用仿真的手段对于实用通讯系统的基本理论、基本算法进行实际验证； （2）学习现有流行通信系统仿真软件MATLAB7.0的基本实用方法，学会使用这软件解决实际系统出现的问题； （3）通过系统仿真加深对通信课程理论的理解，拓展知识面，激发学习和研究的兴趣；（4）用MATLAB7.0设计一种2FSK数字调制解调系统； 1.2设计任务 根据课程设计的设计题目实现某种数字传输系统，具体要求如下； （1）信源：产生二进制随机比特流，数字基带信号采用单极性数字信号、矩形波数字基带信号波形； （2）调制：采用二进制频移键控（2FSK）对数字基带信号进行调制，使用键控法产生2FSK 信号； （3）信道：属于加性高斯信道； （4）解调：采用相干解调； （5）性能分析：仿真出该数字传输系统的性能指标，即该系统的误码率，并画出SNR（信噪比）和误码率的曲线图；
2 方案设计与论证 频移键控是利用载波的频率来传递数字信号，在2FSK 中，载波的频率随着二进制基带信号在f1和f2两个频率点间变化，频移键控是利用载波的频移变化来传递数字信息的。在2FSK 中，载波的频率随基带信号在f1和f2两个频率点间变化。故其表达式为： { )cos() cos(212)(n n t A t A FSK t e ?ωθω++= 典型波形如下图所示。由图可见。2FSK 信号可以看作两个不同载频的ASK 信号的叠加。因此2FSK 信号的时域表达式又可以写成： )cos()]([)cos(])([)(2_ 12n s n n n n s n FSK t nT t g a t nT t g a t s ?ωθω+-++-=∑∑ 1 1 1 1 t ak s 1(t) cos (w1t+θn ) s 2(t) s 1(t) co s(w1t +θn )cos (w2t+φn) s 2(t) cos (w2t+φn) 2FSK 信号 t t t t t t 2.1 2FSK 数字系统的调制原理 2FSK 调制就是使用两个不同的频率的载波信号来传输一个二进制信息序列。可以用二进制“1”来对应于载频f1，而“0”用来对应于另一相载频w2的已调波形，而这个可以用受矩形脉冲序列控制的开关电路对两个不同的独立的频率源w1、f2进行选择通。如下原理图：
基于LaｂVＩEＷ的调制解调系统设计 工程设计报告 题目类型:小组题目 班级: ０21２12 姓名：李x（组长）、黄ＸX 学号：1１４9,11０0 联系方式： 西安电子科技大学 电子工程学院
一．摘要 虚拟技术的发展使电子技术实验的分析设计过程得以在计算机上轻松、准确、快捷地完成。这样，一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制,避免了损坏仪器等不利因素,另一方面使得实验不受时间及空间的限制,从而促进虚拟电子技术实验教学的现代化。本文介绍了基于ＬabVIEＷ的虚拟电子技术实验系统——虚拟调制解调器的设计与实现。此系统具有参数调节方便、易实现、可靠度高等优点。 在实现的过程中,我们小组首先对ＬabＶＩＥＷ这款软件的使用进行了深入的学习,掌握了这款软件的基本操作和图形编程的方法;其次对调制解调系统进行学习，了解现在流行的调制解调是如何实现的，然后在理论上设计出一套可以实现的调制解调系统;进而在LabＶIEW的开发环境下对设计的系统进行试验验证，经过调试和反复的完善,得到最终的调制解调系统。 二.绪论 (一)虚拟仪器的发展 虚拟仪器发展至今,大体可以分为四代:模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 第一代---模拟仪器。这类仪器看起来在某些实验室仍然恩能够看到，是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器，如指针式万用表、指针式电压表、指针式电流表等。这类指针式仪器借助指针来显示最终结果。 第二代-－-分立元件式仪器。当2０世纪5０年代出现电子管,2０世纪60年代出现晶体管时,便产生了以电子管或晶体管电子电路为基础的第二代测试仪器--－分立元件式仪器。 第三代--－数字化仪器。２0世纪7０年代，随着集成电路的出现，诞生了以集成电路芯片为基础的第三代仪器这类仪器目前相当普及，如数字电压表,数字频率计等。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量,并以数字方式输出最终结果,适用于快速响应和较高准确度的测量。 第四代--－智能仪器。随着微电子技术的发展和微处理器的普及,以微处理器为核心的第四代仪器---智能仪器也迅速普及。这类仪器内置微处理器,既能进行自动测试，又具有一定的数据处理功能,可取代部分脑力劳动，习惯上称之智能仪器。其缺点是它的功能模块全部都以硬件的形式存在,无论对开发还是针对应用,都缺乏灵活性。 目前，微电子技术和计算机技术飞速发展,测试技术与计算机深层次的结合正引起测试仪器领域里的一场新革命，一种全新的仪器结构概念导致了新一代仪器---虚拟仪器的出现。它是现代计算机技术，通信技术和测量技术想结合的产物，是传统仪器观念的一次巨大变革,是仪器产业发展的一个重要方向。它的出现使得人类的测试技术进入一个新的发展纪元。 (二)虚拟仪器的特点 任何一台仪器，一般都由信号的采集、信号的分析处理、测试结果的输出三
南华大学电气工程学院 《通信原理课程设计》任务书 设计题目：SSB调制解调系统设计 专业：通信工程 学生姓名: 唐军德学号:20114400227 起迄日期:2013 年12月20日~2014年1月3日指导教师:宁志刚副教授 系主任：王彦教授
《通信原理课程设计》任务书
附件二： 《通信原理课程设计》设计说明书格式 一、纸张和页面要求 A4纸打印；页边距要求如下：页边距上下各为2.5 厘米，左右边距各为2.5厘米；行间距取固定值（设置值为20磅）；字符间距为默认值（缩放100%，间距：标准）。 二、说明书装订页码顺序 (1)任务书 (2)论文正文 (3)参考文献，(4)附录 三、课程设计说明书撰写格式 见范例 引言(黑体四号) ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字，宋体小四号) 1☆☆☆☆(黑体四号) 正文……(首行缩进两个字，宋体小四号) 1.1（空一格）☆☆☆☆☆☆(黑体小四号) 正文……(首行缩进两个字，宋体小四号) 1.2 ☆☆☆☆☆☆、☆☆☆ 正文……(首行缩进两个字，宋体小四号) 2 ☆☆☆☆☆☆ (黑体四号) 正文……(首行缩进两个字，宋体小四号) 2.1 ☆☆☆☆、☆☆☆☆☆☆，☆☆☆(黑体小四号) 正文……(首行缩进两个字，宋体小四号) 2.1.1☆☆☆，☆☆☆☆☆，☆☆☆☆ (楷体小四号) 正文……(首行缩进两个字，宋体小四号) （1）…… ①……
………… 图1. 工作波形示意图(图题，居中，宋体五号) 5结论(黑体四号) ☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字，宋体小四号) 参考文献(黑体四号、顶格) 参考文献要另起一页，一律放在正文后，不得放在各章之后。只列出作者直接阅读过或在正文中被引用过的文献资料，作者只写到第三位，余者写“等”，英文作者超过3人写“et al”。 几种主要参考文献著录表的格式为： ⑴专(译)著：[序号]著者.书名（译者）[M].出版地：出版者，出版年：起~止页码. ⑵期刊：[序号]著者.篇名[J].刊名，年，卷号（期号）：起~止页码. ⑶论文集：[序号]著者.篇名[A]编者.论文集名[C] .出版地：出版者，出版者. 出版年：起~止页码. ⑷学位论文：[序号]著者.题名[D] .保存地：保存单位，授予年. ⑸专利文献：专利所有者.专利题名[P] .专利国别：专利号，出版日期. ⑹标准文献：[序号]标准代号标准顺序号—发布年，标准名称[S] . ⑺报纸：责任者.文献题名[N].报纸名，年—月—日（版次）. 附录（居中,黑体四号） ☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆☆(首行缩进两个字，宋体小四号)
DSB调制解调系统设计与仿真 姓名： 学号： 学院：信息工程学院 专业：通信工程 指导老师：
目录 (2) 绪论 (2) 课程设计目的 (3) 课程设计要求 (3) 1. 建立DSB调制解调模型 (4) 1.1 DSB信号的模型 (4) 1.2 DSB信号调制过程分析 (5) 1.3 高斯白噪声信道特性分析 (8) 1.4 DSB解调过程分析 (11) 1.5 DSB调制解调系统抗噪声性能分析 (14) 2. 调制解调仿真过程 (16) 3. 课程设计心得体会 (19) 4. 参考文献 (20)
本课程设计信号的接收端就是通过解调来还原已调制信号从而读取发送端发送的信息。因此信号的解调对系统的传输有效性和传输可靠性有着很大的影响。调制与解调方式往往决定了一个通信系统的性能。双边带DSB信号的解调采用相干解调法，这种方式被广泛应用在载波通信和短波无线电话通信中。 课程设计目的 《通信原理》是通信工程专业的一门极为重要的专业基础课，但内容抽象，基本概念较多，是一门难度较大的课程。本课程设计是DSB调制解调系统的设计与仿真，用于实现DSB信号的调制解调过程，信号的调制与解调在通信系统中具有重要的作用，调制过程是一个频谱搬移的过程，它是将低频信号的频谱搬移到载频位置，解调是调制的逆过程，即是将已调制的信号还原成原始基带信号的过程。在此次课程设计中，我需要通过多方搜集资料与分析，来理解并掌握DSB 调制解调的具体过程和它在MATLAB中的实现方法。通过这个课程设计，我将更清晰地了解DSB的调制解调原理，同时加深对MATLAB这款《通信原理》辅助教学操作的熟练度。 课程设计要求 1．掌握DSB信号的调制解调原理，以此为基础实现DSB信号的调制解调，所有的仿真用matlab或VC程序实现（如用Matlab则只能用代码的形式，不能
基于LabVIEW的调制解调系统设计 工程设计报告 题目类型：小组题目 班级：021212 姓名：李x（组长）、黄XX 学号：1149,1100 联系方式： 西安电子科技大学 电子工程学院
一.摘要 虚拟技术的发展使电子技术实验的分析设计过程得以在计算机上轻松、准确、快捷地完成。这样，一方面克服了实验室在元器件和规格上的限制，避免了损坏仪器等不利因素，另一方面使得实验不受时间及空间的限制，从而促进虚拟电子技术实验教学的现代化。本文介绍了基于LabVIEW的虚拟电子技术实验系统——虚拟调制解调器的设计与实现。此系统具有参数调节方便、易实现、可靠度高等优点。 在实现的过程中，我们小组首先对LabVIEW这款软件的使用进行了深入的学习，掌握了这款软件的基本操作和图形编程的方法；其次对调制解调系统进行学习，了解现在流行的调制解调是如何实现的，然后在理论上设计出一套可以实现的调制解调系统；进而在LabVIEW的开发环境下对设计的系统进行试验验证，经过调试和反复的完善，得到最终的调制解调系统。 二.绪论 (一)虚拟仪器的发展 虚拟仪器发展至今，大体可以分为四代：模拟仪器、分立元件式仪器、数字化仪器、智能仪器和虚拟仪器。 第一代---模拟仪器。这类仪器看起来在某些实验室仍然恩能够看到，是以电磁感应基本定律为基础的指针式仪器，如指针式万用表、指针式电压表、指针式电流表等。这类指针式仪器借助指针来显示最终结果。 第二代---分立元件式仪器。当20世纪50年代出现电子管，20世纪60年代出现晶体管时，便产生了以电子管或晶体管电子电路为基础的第二代测试仪器---分立元件式仪器。 第三代---数字化仪器。20世纪70年代，随着集成电路的出现，诞生了以集成电路芯片为基础的第三代仪器这类仪器目前相当普及，如数字电压表，数字频率计等。这类仪器将模拟信号的测量转化为数字信号的测量，并以数字方式输出最终结果，适用于快速响应和较高准确度的测量。 第四代---智能仪器。随着微电子技术的发展和微处理器的普及，以微处理器为核心的第四代仪器---智能仪器也迅速普及。这类仪器内置微处理器，既能进行自动测试，又具有一定的数据处理功能，可取代部分脑力劳动，习惯上称之智能仪器。其缺点是它的功能模块全部都以硬件的形式存在，无论对开发还是针对应用，都缺乏灵活性。 目前，微电子技术和计算机技术飞速发展，测试技术与计算机深层次的结合正引起测试仪器领域里的一场新革命，一种全新的仪器结构概念导致了新一代仪器---虚拟仪器的出现。它是现代计算机技术，通信技术和测量技术想结合的产物，是传统仪器观念的一次巨大变革，是仪器产业发展的一个重要方向。它的出现使得人类的测试技术进入一个新的发展纪元。 (二)虚拟仪器的特点 任何一台仪器，一般都由信号的采集、信号的分析处理、测试结果的输出三
资料 《通信原理及系统课程设计》报告 二○一一～二○一二学年第二学期 学号 091603048 姓名张薇 班级通信Q0941 电子工程系
设计任务书 【设计题目】 16QAM调制与解调系统的设计 【设计目的】 通过此综合设计，加深基本理论知识的理解，加强理论联系实际，增强动手能力，提高通信系统仿真的设计技能。 【设计内容】 1.设计任务：利用所学通信知识，设计一个16QAM调制与解调系统，并用 SystemVIEW进行仿真和分析，从而实现理论联系实际的作用。 2.基本要求： （1）用码元速率为19.2Kb/s的随机序列作为实验系统的信号源； （2）用频率为76.8kHz的正交信号作为实验系统的载波信号； （3）用9.6Kb/s的方波信号及其正交信号，作为抽样判决的时钟信号，抽样频率为384kHz； （4）保证串/并变换、并/串变换的正确性； （5）对完成的系统进行性能仿真，加入噪声电压，分析其输出性能。 【提交要求】 1.打印设计报告，内容包括： （1）设计思路及设计方案； （1）系统的基本原理框图以及每一个模块的作用； （2）系统设计过程中，每一个用到的图符中主要参数的意义； （3）每一个用到的图符主要参数的设定和设定的依据； （4）仿真系统参数改变时，给仿真结果带来的影响（如高斯白噪声信道的信噪比增加，则误码率减小）； （5）仿真的结果（波形截图，总体分析评价等）。 2.仿真程序（需要加注释）。
目录 一、设计思路 (4) 二、总体方案设计 (4) 1、调制方案 (4) 2、解调方案 (5) 三、总体电路图 (5) 四、模块设计及主要参数设置 (6) 1、串/并转换 (6) 2、低通滤波 (7) 3、抽样判决 (8) 4、并/串转换 (8) 五、仿真结果及分析 (9) 1．仿真参数设置 (9) 2、仿真结果 (9) 3、仿真结果分析 (13) 六、小结 (13)
课程设计任务书 学生姓名：专业班级： 指导教师：工作单位： 题目: FM信号的仿真分析 初始条件：调制信号：分别为300Hz正弦信号和三角波信号；载波频率：30kHz；解调方式：同步解调。 要求完成的主要任务: 要求能够熟练应用MATLAB语言编写基本的通信系统的应用程序，进行模拟调制系统，数字基带信号的传输系统的建模、设计与仿真。所有的仿真用MATLAB程序实现，系统经过的信道都假设为高斯白噪声信道。 画出以下三种情况下调制信号、已调信号、解调信号的波形、频谱以及解调器输入输出信噪比的关系曲线；（①调制指数=0.5；②调制指数=1；③调制指数=3） 时间安排：1、2013年12 月19 日，布置课设具体实施计划与课程设计报告格式的要求说明。 2、2013 年12 月19 日至2013 年12 月20 日，方案选择和电路设计。 3、2013 年12 月21 日至2013 年12月25 日，电路调试和设计说明书撰写。 4、2014 年 1 月8 日，上交课程设计成果及报告，同时进行答辩。 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
目录 摘要...................................................................................................I ABSTRACT ................................................................................................ II 一．通信系统介 (1) 二．FM调制解调系统设计 (3) 2.1MATBLAB简介 (3) 2.2 FM调制模型的建立 (3) 2.3 FM调制仿真结果 (6) 2.4 FM解调模型的建立 (6) 2.5 解调过程分析 (7) 2.6高斯白噪声信道特性 (8) 2.7信噪比分析 (9) 2.8调频系统的抗噪声性能分析 (10) 三．仿真实现 (12) 3.1 MATLAB源代码 (12) 3.2MATLAB仿真结果及分析 (12) 四．心得体会 (14) 五．参考文献 (14)
成都理工大学工程技术学院课程论文 2FSK调制解调系统设计 作者姓名：舒珑塔（201320101130） 晋良斌（201320101129）专业名称：2013级信息工程 指导教师：刘晓丽讲师
2FSK调制解调系统设计 摘要 2FSK是一种在无线通信中很有吸引力的数字调制方式，目前在短波，微波和卫星通信中均被采用。随着超大规模集成电路技术和计算机技术的飞速发展，数字信号处理（DSP）技术在通信领域中已有了广泛的应用。本论文研究并实现了基于DSP的全数字2FSK发送与接收系统。本文分析并防真了基于直接数字频率合成原理的2FSK全数字调制的方法；分析并防真了基于差分基带相位傅立叶变换的载波频偏和位定时算法.最终得到结果如下： 1.实现了数字的2FSK数字化调制。本文在独立设计的DSP系统上进行了调制实验。通过改变程序中的参数，成功实现了多种速率的数据发送。 2.实现了2FSK信号的数字化接收。接收工作包括数据的读入，载波频偏估计，位同步，解调。 关键词：2FSK 调制同步解调
Abstract 2fsk is a very attractive digital modulation in a wireless communication method, currently in HF, are used in microwave and satellite communications.As VLSI Technology and the rapid development of computer technology, digital signal processing ( DSP ) technology in a wide range of applications in the field of communication.This thesis research and realization of DSP Based digital 2fsk sending and receiving systems. Analysis and prevention of this article is based on the principle of direct digital frequency synthesis 2fsk digital modulation method ; analysis and prevention is based on the difference of base - band phase of the Fourier transform algorithm of bit timing and carrier frequency offset.Final results are as follows : 1. Enabling digital 2fsk digital modulation. This article about independent Design of DSP system modulation experiment. By changing the parameters in the program, the successful implementation of a variety of data sending rate. 2. Implements 2fsk digital signals received. Receiving the data is read into the carrier frequency offset estimation, bit synchronization, and demodulation. Keywords: 2fsk,modulation,Synchronized,demodulation
贵州大学明德学院 《高频电子线路》 课程设计报告 题目：模拟角度调制系统 学院：明德学院 专业：电子信息工程 班级： 学号： 姓名：周科远 指导老师：宁阳 2012年1月 1日
《高频电子线路》课程设计任务书 一、课程设计的目的 高频电子线路课程设计是专业实践环节之一，是学习完《高频电子线路》课程后进行的一次全面的综合练习。其目的让学生掌握高频电子线路的基本原理极其构造和运用，特别是理论联系实践，提高学生的综合应用能力。 二、课程设计任务 课程设计一、高频放大器 课程设计二、高频振荡器 课程设计三、模拟线性调制系统 课程设计四、模拟角度调制系统 课程设计五、数字信号的载波传输 课程设计六、通信系统中的锁相环调制系统 共6个课题选择，学生任选一个课题为自己的课程设计题目，独立完成；具体内容按方向分别进行，不能有雷同；任务包括原理介绍、系统仿真、波形分析等；要求按学校统一的课程设计规范撰写一份设计说明书。 三、课程设计时间 课程设计总时间1周（5个工作日） 四、课程设计说明书撰写规范 1、在完成任务书中所要求的课程设计作品和成果外，要撰写课程设计说明书1份。课程设计说明书须每人一份，独立完成。 2、设计说明书应包括封面、任务书、目录、摘要、正文、参考文献(资料)等内容，以及附图或附件等材料。 3、题目字体用小三，黑体，正文字体用五号字，宋体，小标题用四号及小四，宋体，并用A4纸打印。
目录 摘要...................................................................I ABSTRACT .............................................................II 一．课程设计的目的与要求.. (1) 1.1课程设计的目的 (1) 1.2课程设计的要求 (1) 二．FM调制解调系统设计 (2) 2.1FM调制模型的建立 (3) 2.2调制过程分析 (3) 2.3FM解调模型的建立 (4) 2.4解调过程分析 (5) 2.5高斯白噪声信道特性 (6) 2.6调频系统的抗噪声性能分析 (9) 三．仿真实现 (10) 3.1MATLAB源代码 (11) 3.2仿真结果 (15) 四．心得体会 (18) 五．参考文献 (19)
科技大学 移动通信课程设计报告 2PSK和2DPSK调制解调仿真系统 设计 专业：通信工程班级： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 设计时间：审阅教师： 科技大学通信通信学院
目录 1．前言 (2) 1.1 设计提示 (2) 1.2 设计要求 (2) 1.3 时间安排 (2) 1.4 基本原理与论证 (2) 2．2PSK调制解调原理及系统设计 (4) 2.1 2PSK基本原理 (4) 2.2 2PSK调制原理 (4) 2.3 2PSK调制系统设计 (5) 2.4 2PSK解调原理 (14) 2.5 2PSK解调系统设计 (15) 2.6 2PSK系统设计 (17) 3．2DPSK调制解调原理及系统设计 (23) 3.1 2DPSK的基本原理 (23) 3.2 2DPSK调制原理 (23) 3.3 2DPSK调制系统设计 (25) 3.4 2DPSK解调原理 (31) 3.5 2DPSK解调系统设计 (34) 3.6 2DPSK系统设计 (39) 4. 总结 (42) 4.1 各个组员总结 (42) 4.2 组长评价 (44) 参考文献 (45)
1．前言 1.1设计提示 1.根据2PSK和2DPSK信号的产生与解调方法，利用Matlab/Simulink软件进行系统设计。 2.利用Simulink专业库Communications Blockset中的Modulation模块库所提供的实现数字信号调制解调的模块，完成系统设计，并输出误码率，信道中的噪声为高斯白噪声。 1.2设计要求 1.输出已调制信号的波形图及其频谱图； 2.将输入的基带信号波形和解调后的数字基带信号波形进行比较； 3.由三人按提示一完成系统设计，由两人按提示二完成系统设计； 4.设计报告中必须有详细的设计过程，即模块选取、参数设置、图形输出等，由组长签字，评价所有成员在设计组中的作用和表现等。 5.书写及设计方案均用A4纸打印以便统一装订成册，上交电子文本。 1.3 时间安排 1. 7.8：上午领取设计任务，下午去图书馆查阅相关资料。 2. 7.9：上午整理有关2ASK和2FSK调制解调的基本原理，下午整理其调制解调所需的框图、波形图等。 3. 7.10：上午学习有关Simulink的相关知识，并向老师了解了更多的容，下午进行对两种方式的调制解调仿真的初步设计。 4. 7.11：上午完成对两种方式中仿真的所以设计，下午每个人写各自所负责的部分的原理以及对设计后的感想心得等。 1.4 基本原理与论证 数字通信系统，按调制方式可以分为基带传输和带通传输，数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率的低频段，因而在很多实际的通信（如无线通信）中就不能直接进行传输，需要借助载波调制进行频谱搬移，将数字基带信号变换成适合于信道传输的数字频谱信号进行传输，这种传输方式，称为数字信号的频带传输或调制传输、载波传输。 所谓调制，是用基带信号对载波波形的某参量进行控制，使该参量随基带信号的规律变化，从而携带信息。对数字信号进行调制可以便于信号的传输；实现信道复用；改变信号占据的带宽；改善系统的性能。 和模拟调制不同的是，由于数字基带信号具有离散取值的特点，所以调制后的载波参数只有有限的几个数值，因而数字调制在实现的过程中常采用键控的方法，就像用数字信号去控制开关一样，从几个不同参量的独立振荡源中选参量，由此产生的三种基本调制方式分别称为振幅键控ASK、移频键控FSK和移相键控PSK或者是差分移相键控DPSK。数字调制系统的基本结构如图：
航空工业管理学院 《电子信息系统仿真》课程设计 09 级电子信息工程专业班级 题目FM调制解调系统设计与仿真 姓名杜怀超学号091308305 指导教师王丹王娜 二О一一年12 月 6 日
容摘要 频率调制（FM）在常应用通信系统中。FM广泛应用于电视信号的传输、卫星和系统等。 FM调制解调系统设计主要是通过对模拟通信系统主要原理和技术进行研究，理解FM调制原理和FM系统调制解调的基本过程，学会建立FM调制模型并利用集成环境下的M文件，对FM调制解调系统进行设计和仿真，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows XP，使用工具软件为 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。从而了解FM调制解调系统的优点和缺点，有利于以后设计应用。 关键词 FM；调制；解调；M ATL AB仿真；信噪比
一、MATLAB软件简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和mathematica、maple并称为三大数学软件。它以矩阵为基本数据单位，在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 二、理论分析 2.1 一般通信系统 通信的目的是传输信息。一般通信系统的作用就是将信息从信息源发送到一个或多个目的地。对于任何一个通信系统，均可视为由发
郑州航空工业管理学院 《电子信息系统仿真》课程设计 09 级电子信息工程专业 083 班级 https://www.doczj.com/doc/0713577482.html,/view/f6fb1833eefdc8d376ee32e1.html# ## 题目FM调制解调系统设计与仿真 姓名杜怀超学号091308305 指导教师王丹王娜 二О一一年12 月 6 日
内容摘要 频率调制（FM）在常应用通信系统中。FM广泛应用于电视信号的传输、卫星和电话系统等。 FM调制解调系统设计主要是通过对模拟通信系统主要原理和技术进行研究，理解FM调制原理和FM系统调制解调的基本过程，学会建立FM调制模型并利用集成环境下的M文件，对FM调制解调系统进行设计和仿真，并分别绘制出基带信号，载波信号，已调信号的时域波形；再进一步分别绘制出对已调信号叠加噪声后信号，相干解调后信号和解调基带信号的时域波形；最后绘出FM基带信号通过上述信道和调制和解调系统后的误码率与信噪比的关系，并通过与理论结果波形对比来分析该仿真调制与解调系统的正确性及噪声对信号解调的影响。在课程设计中，系统开发平台为Windows XP，使用工具软件为 7.0。在该平台运行程序完成了对FM调制和解调以及对叠加噪声后解调结果的观察。通过该课程设计，达到了实现FM信号通过噪声信道，调制和解调系统的仿真目的。从而了解FM调制解调系统的优点和缺点，有利于以后设计应用。 关键词 FM；调制；解调；M ATL AB仿真；信噪比
一、MATLAB软件简介 MATLAB是由美国mathworks公司发布的主要面对科学计算、可视化以及交互式程序设计的高科技计算环境。它将数值分析、矩阵计算、科学数据可视化以及非线性动态系统的建模和仿真等诸多强大功能集成在一个易于使用的视窗环境中，为科学研究、工程设计以及必须进行有效数值计算的众多科学领域提供了一种全面的解决方案，并在很大程度上摆脱了传统非交互式程序设计语言（如C、Fortran）的编辑模式，代表了当今国际科学计算软件的先进水平。 MATLAB和mathematica、maple并称为三大数学软件。它以矩阵为基本数据单位，在数学类科技应用软件中在数值计算方面首屈一指。MATLAB可以进行矩阵运算、绘制函数和数据、实现算法、创建用户界面、连接其他编程语言的程序等，主要应用于工程计算、控制设计、信号处理与通讯、图像处理、信号检测、金融建模设计与分析等领域。 二、理论分析 2.1 一般通信系统 通信的目的是传输信息。一般通信系统的作用就是将信息从信息
clear all; close all; IFFT_bin_length = 1024; % FFT的点数 carrier_count = 200; % 载波的数量 bits_per_symbol = 2; % 每个符号代表的比特数 symbols_per_carrier = 50; % 每个载波使用的符号数 SNR = 10; % 信道中的信噪比（dB） baseband_out_length=carrier_count*symbols_per_carrier*bits_per_symb ol;%总比特数 carriers = (1:carrier_count) + (floor(IFFT_bin_length/4) - floor(carrier_co unt/2)); conjugate_carriers = IFFT_bin_length - carriers + 2; %发送端>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>> >>> %产生随机二进制数据: baseband_out = round(rand(1,baseband_out_length)); convert_matrix=reshape(baseband_out,bits_per_symbol,length(baseband _out)/bits_per_symbol); for k = 1:(length(baseband_out)/bits_per_symbol) modulo_baseband(k) = 0; for i = 1:bits_per_symbol modulo_baseband(k)=modulo_baseband(k)+co
内容摘要 数字信号有两种传输方式，分别是基带传输方式和调制传输方式，即带通，在实际应用中，因基带信号含有大量低频分量不利于传送，所以必须经过载波和调制形成带通信号，通过数字基带信号对载波某些参量进行控制，使之随机带信号的变化而变化，这这一过程即为数字调制。数字调制为信号长距离高效传输提供保障，现已广泛应用于生活和生产中。另外根据控制载波参量方式的不同，数字调制主要有调幅（ASK），调频(FSK)，调相(PSK) 三种基本形式。本次课题针对于二进制的2ASK进行讨论，应用MATLAB矩阵实验室进行仿真，分析和修改，通过仿真系统生成一个人机交互界面，以利于仿真系统的操作。通过对系统的仿真，更加直观的了解数字调制系统的性能及影响其性能的各种因素，以便于比较，评论和改进。 关键词 调制；2ASK；Matlab；仿真；分析
一、M ATLAB软件简介 MATLAB 是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境，主要包括MATLAB和SIMULINK两大部分。 Simulink是MATLAB最重要的组件之一，它提供一个动态系统建模、仿真和综合分析的集成环境。在该环境中，无需大量书写程序，而只需要通过简单直观的鼠标操作，就可构造出复杂的系统。Simulink具有适应面广、结构和流程清晰及仿真精细、贴近实际、效率高、灵活等优点，并基于以上优点Simulink已被广泛应用于控制理论和数字信号处理的复杂仿真和设计。同时有大量的第三方软件和硬件可应用于或被要求应用于Simulink。 Simulink是MATLAB中的一种可视化仿真工具，是一种基于MATLAB的框图设计环境，是实现动态系统建模、仿真和分析的一个软件包，被广泛应用于线性系统、非线性系统、数字控制及数字信号处理的建模和仿真中。Simulink可以用连续采样时间、离散采样时间或两种混合的采样时间进行建模，它也支持多速率系统，也就是系统中的不同部分具有不同的采样速率。为了创建动态系统模型，Simulink提供了一个建立模型方块图的图形用户接口(GUI) ，这个创建过程只需单击和拖动鼠标操作就能完成，它提供了一种更快捷、直接明了的方式，而且用户可以立即看到系统的仿真结果。
课程设计 2016年3 月4 日
通信综合课程设计（报告） 东北石油大学课程设计任务书 课程通信综合课程设计 题目4DPSK调制解调系统设计 专业姓名学号 主要内容、基本要求、主要参考资料等 主要内容 1．了解循环码调制解调系统包括几部分，及每部分的功能特性。 2．就其调制部分，利用分立元件搭建电路。 3. 对4DPSK仿真结果分析。 基本要求 使用SystemView软件实现4DPSK系统的硬件仿真。 主要参考资料 [1] 童诗白．模拟电子技术基础．北京:高等教育出版社．2002. [2] 张建华．数字电子技术．北京:机械工业出版社．2004. [3] 陈汝全．电子技术常用器件应用手册．北京:机械工业出版社．2005. [4] 樊昌信.宫锦文.刘忠成编著.通信原理及系统实验.电子工业出版社.2007.. 完成期限2016年2月22日~2016年3月4日 指导教师 专业负责人 2016年2 月22日
摘要 介绍了目前在DSP、通讯和控制系统中广泛使用的仿真工具SystemView，并建立了基于Sy8temView运行环境的4DPSK调制与解调的仿真系统．通过从发端经信道到收端整个系统的特性仿真，完成调制解调的同时，对已调信号的相位进行分析并作出星座图。 在现实生活中数字信号的传输可分为基带传输和带通传输。不经载波调制而直接传输数字基带信号的方式称为数字基带传输。然而，实际中大多数信道因具有带通特性而不能直接传输基带信号。为了使数字信号在带通信道中传输，必须对数字基带信号进行数字调制。常用的数字调制方式包括振幅键控、频移键控和相移键控三种基本方式。这三种方式虽是最近几十年里最基础的数字信号编码解码方式，但还不是很完善，有许多值得改进的地方 4DPSK（4 differential phase shift keying）即四相差分相移键控技术是多进制数字调相系统中经常使用的一种技术，它除了可以实现调制解调的最基本目标外，还具有抗干扰能力强、误码性能好、频谱利用率高、对临道干扰小等优点，而且，它成功地解决了四进制绝对移相键控（4PSK）在相干解调过程中产生的相位模糊问题，使系统的性能得以提高。 第三代移动通信系统中的VV-CDMA采用的就是这种调制方式。此外，随着技术的进步，特别是超大规模集成电路和数字技术的发展，使得复杂的电路设计得以用少量的集成电路模块实现，甚至使用软件代替实现。因此根据这一现实要求，使用SystemView 软件实现4DPSK系统的硬件仿真，使得4DPSK可以更好的被理解和应用。 关键字：system view、4DPSK、仿真
基于Matlab 的FM 调制解调仿真 叶傻逼 白痴NO.1 1.1 FM 调制模型的建立 图2 FM 调制模型 其中，()m t 为基带调制信号，设调制信号为 ()cos(2)m m t A f t π= 设正弦载波为 ()cos(2)c c t f t π= 信号传输信道为高斯白噪声信道，其功率为2σ。 1.2 调制过程分析 在调制时，调制信号的频率去控制载波的频率的变化，载波的瞬时频偏随调制信号()m t 成正比例变化，即 ( ) ()f d t K m t dt ?= 式中，f K 为调频灵敏度（()rad s V ?）。 这时相位偏移为 ()()f t K m d ?ττ=? 则可得到调频信号为 ()cos ()FM c f s t A t K m d ωττ??=+?? ? 调制信号产生的M 文件： dt=0.001; %设定时间步长
t=0:dt:1.5; %产生时间向量 am=15; %设定调制信号幅度←可更改 fm=15; %设定调制信号频率←可更改 mt=am*cos(2*pi*fm*t); %生成调制信号 fc=50; %设定载波频率←可更改 ct=cos(2*pi*fc*t); %生成载波 kf=10; %设定调频指数 int_mt(1)=0; %对mt 进行积分 for i=1:length(t)-1 int_mt(i+1)=int_mt(i)+mt(i)*dt; end sfm=am*cos(2*pi*fc*t+2*pi*kf*int_mt); %调制，产生已调信号 0.5 1 1.5 -10 010时间t 调制信号的时域图 0.5 1 1.5 -101时间t 载波的时域图 00.5 1 1.5 -10 010时间t 已调信号的时域图 图3 FM 调制 1.3 FM 解调模型的建立 调制信号的解调分为相干解调和非相干解调两种。相干解调仅仅适用于窄带调频信号，且需同步信号，故应用范围受限；而非相干解调不需同步信号，且对于NBFM 信号和WBFM 信号均适用，因此是FM 系统的主要解调方式。在本仿真的过程中我们选择用非相干解调方法进行解调。
S K和D P S K调制解调仿真系统设计 公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
西安科技大学 移动通信课程设计报告 2PSK和2DPSK调制解调仿真系统 设计 专业：通信工程班级： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 姓名：学号：成绩： 设计时间：审阅教师： 西安科技大学通信通信学院
目录 1．前言 (2) 设计提示 (2) 设计要求 (2) 时间安排 (2) 基本原理与论证 (2) 2．2PSK调制解调原理及系统设计 (4) 2PSK基本原理 (4) 2PSK调制原理 (4) 2PSK调制系统设计 (5) 2PSK解调原理 (14) 2PSK解调系统设计 (15) 2PSK系统设计 (17) 3．2DPSK调制解调原理及系统设计 (23) 2DPSK的基本原理 (23) 2DPSK调制原理 (23) 2DPSK调制系统设计 (25) 2DPSK解调原理 (31) 2DPSK解调系统设计 (34) 2DPSK系统设计 (39) 4. 总结 (42) 各个组员总结 (42) 组长评价 (44) 参考文献 (45)
1．前言 设计提示 1.根据2PSK和2DPSK信号的产生与解调方法，利用Matlab/Simulink软件进行系统设计。 2.利用Simulink专业库Communications Blockset中的Modulation模块库所提供的实现数字信号调制解调的模块，完成系统设计，并输出误码率，信道中的噪声为高斯白噪声。 1.2设计要求 1.输出已调制信号的波形图及其频谱图； 2.将输入的基带信号波形和解调后的数字基带信号波形进行比较； 3.由三人按提示一完成系统设计，由两人按提示二完成系统设计； 4.设计报告中必须有详细的设计过程，即模块选取、参数设置、图形输出等，由组长签字，评价所有成员在设计组中的作用和表现等。 5.书写及设计方案均用A4纸打印以便统一装订成册，上交电子文本。 时间安排 1. ：上午领取设计任务，下午去图书馆查阅相关资料。 2. ：上午整理有关2ASK和2FSK调制解调的基本原理，下午整理其调制解调所需的框图、波形图等。 3. ：上午学习有关Simulink的相关知识，并向老师了解了更多的内容，下午进行对两种方式的调制解调仿真的初步设计。 4. ：上午完成对两种方式中仿真的所以设计，下午每个人写各自所负责的部分的原理以及对设计后的感想心得等。 基本原理与论证 数字通信系统，按调制方式可以分为基带传输和带通传输，数字基带信号的功率一般处于从零开始到某一频率的低频段，因而在很多实际的通信（如无线通信）中就不能直接进行传输，需要借助载波调制进行频谱搬移，将数字基带信号变换成适合于信道传输的数字频谱信号进行传输，这种传输方式，称为数字信号的频带传输或调制传输、载波传输。 所谓调制，是用基带信号对载波波形的某参量进行控制，使该参量随基带信号的规律变化，从而携带信息。对数字信号进行调制可以便于信号的传输；实现信道复用；改变信号占据的带宽；改善系统的性能。